β-胡萝卜素是一种类胡萝卜素,由于其多烯烃的结构而具有良好的抗氧化活性。三孢布拉氏霉菌是目前发酵生产β-胡萝卜素的常用菌株,具有安全性高、低成本等优势,本论文研究了三孢布拉氏霉菌发酵生产β-胡萝卜素的抗氧化功效,对其作为抗氧化剂和药物的进一步应用具有实际意义。本研究共包括四部分实验,主要研究内容与结论如下:1、β-胡萝卜素抗氧化活性动力学研究:采用DPPH法测定β-胡萝卜素对自由基的清除率,考察了在不同温度下,不同浓度的β-胡萝卜素抗氧化活性的不同,计算了相关动力学数据:活性半数效应浓度(EC₅₀)、表观活化能（Ea）和反应速率常数（K）。结果表明,在相同浓度下,β-胡萝卜素于在37℃时抗氧化活性高于25℃;在相同温度下,β-胡萝卜素浓度越高,抗氧化活性越强。同时,通过计算可得,反应温度对β-胡萝卜素抗氧化活性有较大影响,但起始浓度对活性没有影响。2、β-胡萝卜素体外抗氧化活性的研究:β-胡萝卜素在20-100μg/mL范围内对DPPH·、·OH和O₂^-·有良好的清除作用,清除率均遵循剂量-效应关系,最大清除率分别为71.22%、29.81%和65.28%,还原力与Vc相比较弱。3、β-胡萝卜素体内抗氧化活性的研究:转基因斑马鱼体内抗氧化实验中设置低、中、高三个实验组（25、50、100μg/mL）,其相对抗氧化能力分别为30.43%、53.62%和73.91%,β-胡萝卜素组斑马鱼的抗氧化能力明显改善。添加适量β-胡萝卜素有助于皮肤荧光斑马鱼的生长。4、β-胡萝卜素对H₂O₂诱导的斑马鱼肝损伤的保护作用:选择适宜浓度的H₂O₂诱导斑马鱼肝脏氧化应激损伤,分别以10、20和40μg/mL的β-胡萝卜素对其进行保护。给药48 h后检测组织匀浆中谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、超氧化物歧化酶（SOD）活力和丙二醛（MDA）含量;HE染色观察斑马鱼肝组织病理变化;实时定量PCR技术检测SOD、CAT和GSTP2以及核转录因子Nrf2 mRNA的相对表达量。结果表明,H₂O₂处理斑马鱼仔鱼48 h后,组织匀浆液中ALT和AST升高,SOD降低,MDA升高;与模型组比较,β-胡萝卜素能够抑制ALT和AST的升高,提高SOD活性,降低MDA水平;病理切片显示β-胡萝卜素组能显著改善斑马鱼肝脏组织病理形态;提高Nrf2 mRNA的相对表达量,上调抗氧化酶基因的相对表达量。β-胡萝卜素对H₂O₂诱导的斑马鱼肝损伤具有保护作用。